Читая этот вопрос: GOCE — это спутник или самолет?
Мне было интересно, что произойдет, если GOCE повернется на 90° в любом направлении, так что его солнечные панели станут параллельны горизонту Земли, а затем наклонится на 1° вверх относительно его вектора скорости, так что теперь он будет иметь положительный угол атаки, отличный от нуля. .
Давайте проигнорируем солнечный свет, который больше не достигает фотоэлектрических панелей, и предположим, что ионный двигатель все еще может производить 20 мН тяги.
Сопротивление увеличится, поскольку поперечное сечение теперь больше, но будет одна составляющая ударной подъемной силы, направление которой направлено от центра Земли, что эквивалентно одному постоянному крошечному радиальному ожогу.
Вопрос: позволит ли эта конфигурация GOCE двигаться по орбите немного медленнее, чем ожидалось? (для аналогичных апогея и перигея)
Технически да, практически: нет.
Теоретически, конечно, вы можете компенсировать отсутствие орбитальной скорости, добавив значительную подъемную силу (все самолеты делают это). И да, вы можете получить эту подъемную силу, выталкивая заднюю часть и создавая подъемную силу за счет отклонения входящего воздуха. Вопрос в том, сможете ли вы сделать это эффективно (т.е. не сжигая слишком много топлива). Теоретически с достаточно большими dV и TWR: вы можете «двигаться по орбите» с любой скоростью, которая вам нравится. Вы можете парить.
Итак, не могли бы вы скользить и просто повторно увеличить потерянную скорость проградации до существенно более низкой скорости?
Чтобы добиться этого с подъемной силой, отношение подъемной силы к сопротивлению должно быть большим. Достаточно, чтобы понижение орбиты от потерянной радиальной скорости компенсировалось высотой орбиты, набранной за счет горения вверх.
Важно понять, насколько велики чувствительны к орбитальной скорости апогей и перигей. 1 м/с на 100 км круговой орбите увеличивает апогей более чем на 3 км. Непрерывная борьба с гравитацией с помощью «постоянного радиального выгорания» для искусственного поддержания значительного отклонения от нейтральной орбиты, в отличие от этого, требует значительного dV по орбите.
Напротив, чем быстрее вы, тем коэффициенты подъемной силы становятся меньше примерно на 1/4 от коэффициентов при низких числах Маха. Самолеты специальной формы для этой задачи почти исключительно не способны на это при малых числах Маха. На практике невозможно перевернуть спутник, чтобы достичь этого на скорости 17 Маха.
Это не значит, что вы не можете двигаться по орбите на более низкой скорости, но вам понадобится такой двигатель, который вы могли бы просто направить вниз, чтобы выполнить работу.
Редактировать: Быстрый взгляд вокруг и: Как дельта-v со скоростью 90 м / с может быть достаточной, чтобы отправить космический шаттл на посадку? Имеет некоторые ответы, которые помогают получить интуицию для этого.
ГдД
АтмосферныйТюрьмаПобег